package com.muchfish.algorithm.linkedlist;

import com.muchfish.algorithm.linkedlist.pojo.ListNode;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * <a href="https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/description/">题目：141. 环形链表</a>
 * <br>
 * 题目描述：给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。<br>
 * 如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。<br>
 * 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。<br>
 * 注意：pos 不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。<br>
 * <p>
 * 如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。<br>
 * <br>
 * <img src="https://assets.leetcode-cn.com/aliyun-lc-upload/uploads/2018/12/07/circularlinkedlist.png">
*  <br>
 * 解题思路：
 * <ol>哈希表法：使用哈希表存储遍历过的节点，如果再次遇到则说明有环</ol><br>
 * <ol>快慢指针法：慢指针一次走一步，快指针一次走两步（三步、N步都行），如果链表存在环，则快指针会追上慢指针</ol><br>
 */
public class LinkedList2 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(hasCycle(new ListNode(3, new ListNode(2, new ListNode(0, new ListNode(-4, new ListNode(2)))))));
    }


    /**
     * 快慢指针法<br>
     * 快指针一次走两步，慢指针一次走一步<br>
     * @param head
     * @return
     */
    private static boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        // 快指针一次走两步，慢指针一次走一步
        // 如果链表存在环，则快指针会追上慢指针
        // 如果链表不存在环，则快指针会先于慢指针到达尾节点
        // 快指针先走一步，判断是否为空
        // 快指针跑完了，说明不存在环(循环终止条件2)
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {
                // 快指针追上慢指针，说明链表存在环(循环终止条件1)
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 快慢指针法<br>
     * 快指针一次走三步，慢指针一次走一步<br>
     * @param head
     * @return
     */
    private static boolean hasCycle1(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null && fast.next.next !=null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next.next;
            if (slow == fast) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 哈希表法
     *
     * @param head
     * @return
     */
    private static boolean hasCycle2(ListNode head) {
        Set<ListNode> set = new HashSet<ListNode>();
        while (head != null) {
            if (!set.add(head)) {
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}